(57)【要約】【課題】漂白剤を使用することなしに、歯または歯肉に熱損傷を起こさずに、開口器よる開口、長時間にわたるトレーの装着などの施術負担がない簡単な操作で歯の着色物質と一度白くなった歯の再着色の脱色を可能とする。【解決手段】歯の着色物質である感光色素をターゲットとして、感光色素と光による光化学反応による感光色素の脱色を引き起こすための光化学反応の指標である、蛍光発光を起こす波長と強度の光を歯面に照射する。照射ハンドピースは照射中、歯面を冷却でき歯または歯肉に熱損傷を起こさずに歯の脱色ができる。照射ハンドピースは左右、上下5番程度までの歯列に対して位置を変えながら開口せずに照射部を覆う光と熱を伝えるジェルパッドカバー上に、光と熱を伝える水性ジェル塗布し、歯面に軽く接触させ順次照射し施術負担がない簡単な操作で歯の脱色を可能とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯の着色物質の一部である感光色素に対して光照射をすることにより、感光色素に対する光脱色の指標である２次光である蛍光発光の発生が可能な光照射装置
【請求項２】
上記請求項１の照射装置において水性ジェルなどによる光と熱を伝達する媒体を介して歯および歯肉と接触し、歯および歯肉で発生する熱を冷却できる光照射装置
【請求項３】
上記請求項２の照射装置において開口することなしに左右、上下5番程度までの歯列に対して順次移動しながら光照射が可能なハンドピース
【請求項４】
上記請求項３の照射装置において歯列、歯および歯肉の形状に応じ軽い圧迫で変形し、ハンドピース先端の光照射部に密着し覆いかぶされ、照射部からの光を伝達し歯および歯肉で発生する熱を冷却できる透光プラスチックフィルムで成形された水性ジェルを含有するジェルパッドカバー
【請求項５】
上記請求項４のジェルパッドカバーと歯および歯茎の間に介在し、光照射部から、また光を吸収した歯および歯茎で発生する熱を伝達し、歯の表面を酸性に保ち光化学反応による脱色を促進する透光水性ジェル
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯漂白を促進するハンドピース型の光照射装置であり、口腔審美に属する歯のホワイトニングの技術に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特許公開２００６−２１０４０
【特許文献２】特許公開２００３−２２７９７４
【背景技術】
【０００３】
過酸化水素、過酸化尿素などの漂白剤を含むジェルなどによる歯を白くするホワイトニングは医院、または家庭で広く国内外で行われている。こられの漂白剤が塗布された歯にＵＶ，ブルー、赤外の波長の光を照射することにより漂白が促進されより短い時間で漂白されることもよく知られている。光による漂白促進の機序は着色物質と漂白剤による酸化反応を光が促進することによる。したがって漂白剤の濃度、光強度が高いほど漂白はより促進される。しかしながら漂白剤、光強度が高すぎると歯髄または周辺の歯肉などに対して酸化反応、熱作用による疼痛や炎症を起こすこともあり得る。光を照射する場合、開口器を使用し大きく開けた口に向かって光を非接触的に照射するので開口疼痛、口腔内の乾燥による苦痛を伴う場合もある。歯型にあったトレーに低い濃度の漂白剤を充填し家庭で漂白する方法は長期の漂白期間により非常に高い頻度で知覚過敏、歯肉炎症などを発生することが知られている。一方歯の表面の汚れを落とす漂白剤を使用しない歯磨きによるブラッシングによるホワイトニングは歯の内部の着色物質を脱色することはないのでホワイトニングの効果には限界がある。歯の着色原因の多くは体内代謝によるポルフィリン系の褐色物質と飲食物などによる外部からの着色であり、まれに抗生物質によるテトラサイクリンなどの着色と成長に伴う歯の形成不全による着色などがある。多くのポルフィリン誘導体、飲食物の色素、テトラサイクリンには感光性があり特定の波長の光を照射すると色素の電子励起により蛍光発光することが知られている。感光色素を利用した光化学の癌治療は国内外で広く行われている。体内に投与したヘマトポルフィリン誘導体などの感光色素に吸収される波長の光の照射により感光色素の電子が励起され、一重項酸素であるヒドロキシラジカルなどの酸化物質を発生し悪性細胞などを酸化し破壊する。ある種の色素が日光被曝などにより退色することはよく知られている。染料化学の分野では一般的である光褪色は光を吸収した色素が酸化作用の強い一重項酸素であるラジカルなどによる色素に対する酸化脱色によることが判明している。光褪色に酸化防止剤を加えると褪色減少が停止することで褪色は酸化反応であることも確認されている。歯の着色は体内で発生するポルフィリン誘導体、テトラサイクリンのような感光性の抗生物質、飲食物の色素が主原因であることが分かっている。食物のなかでもカレーに含まれるクミンは歯の着色原因として良く知られている。一度白くなった歯でもこれらの飲食物中の色素による再着色が良くおこることも知られている。光化学反応は発生するヒドロキシラジカルなどによる酸化反応であり、溶液中での酸化反応はアルカリ性より酸性の方が高いことも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第一に歯の着色物質の一部である感光色素に対して光照射をすることにより、感光色素に対する光脱色を可能とする。
第二に照射部が冷却され歯面または歯肉に熱損傷を起こさずに歯の着色物質の脱色を可能とする。
第三に脱色される歯に対して開口することなしに左右、上下5番程度までの歯列を順次移動しながらの照射を可能とする。
第四に歯列、歯および歯肉の形状の変化に対応して歯面に効率よく光照射し歯面または歯肉で発生する熱を伝達し冷却することを可能とする。
第五に照射される歯面歯面に効率よく光照射し歯面または歯肉で発生する熱を伝達し冷却し、歯の表面を酸性に保ち光化学反応による脱色を促進することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するための第一の発明は、歯の着色物質の一部である感光色素に対して光照射をすることにより、感光色素に対する光脱色の指標となる２次光である蛍光発光の発生が可能な光照射装置である。第二の発明は光照射によっても歯面または歯肉に熱損傷を起こさないために照射部が歯面に接触し冷却できる照射装置である。第三の発明は光化学反応を引き起こす着色物質の光吸収特性に適した波長の光源による照射が可能なハンドピースおよび照射装置である。
第四の発明は歯列、歯および歯肉の形状に応じ軽い圧迫で変形し、歯および歯肉、ハンドピース先端の照射部に密着して覆いかぶされ、照射部からの光と熱を伝達する水性ジェルを含有する透光プラスチックフィルムで成形されたジェルパッドカバーである。第五の発明は光と熱を伝達し、照射中される歯の表面を酸性に保つ透光水性ジェルである。このジェルはジェルパットと歯の間に介在し、照射前に歯の表面に塗布される。
【発明の効果】
【０００６】
第一に漂白剤を使用することなしに歯の着色物質の脱色ができ知覚過敏、歯肉炎などを伴わず、医院のみならず、家庭でのホワイトニングが可能となる。第二に照射部が冷却され歯面または歯肉を冷却しながら歯の着色物質の脱色を行うので、熱疼痛などを伴わない快適なホワイトニングが可能となる。第三に開口することなしに歯列を順次移動しながら歯の着色物質の脱色ができ、開口疼痛など伴わず歯磨きと同じ感覚で簡単で、快適なホワイトニングが可能となる。第四に歯列、歯および歯肉の形状に応じ歯の着色物質の脱色ができるのでより様々な形の歯列、歯および歯肉に適用できる。第五に照射される、感光色素を含む着色物質の脱色を促進できるので一度白くなった歯の表面での再着色を脱色することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ハンドピース型の光照射装置は歯面側に１の青色のＬＥＤ光源と３の温度センサーを有し２の熱伝導性のよい透光性ゴムで充填され機密性を有している。２本の循環冷却水チューブは５のハンドルホースでＬＥＤ光源は１３の光源電源、温度センサーは１７の温度制御装置、ペルチェ電子冷却１８の冷却器電源に６のケーブルホースで接続されている。ハンドピース型の光照射装置は、７の冷却チャンバーを有する。冷却チャンバーには５のチューブを経由して１６のポンプでクーラントが循環されている。クーラントは１４のラジエータ、１５のファンにより冷却される。照射光源からの発熱、着色物質、歯肉、歯による光吸収による発熱を８のペルチェ電子冷却器を１７の温度制御装置が設定温度に従い作動させ、除熱、冷却、温度制御を行う。また光照射中、ペルチェ電子冷却器が作動した状態でも設定温度を超える場合、またはセンサーが故障した場合、設定温度以下になるまで温度制御装置は光照射を停止する。光照射するハンドピースの先端照射部に覆って取り付けられる９のジェルパッドカバー内部の１０の水性ジェルは水溶液性の増粘剤により低硬度に調整されており、歯列、歯および歯肉の形状に応じ変形し、密着でき、それを保持できる硬度を有している。さらに１１の透光水性ジェルは１２の歯および歯茎の間に介在しジェルパッドカバーと歯面との密着を向上し歯面を弱アルカリ性に保ち酸化脱色反応を促進し、照射効率と熱伝達を向上させる。施術は４のハンドルホルダーを把持し歯面を移動しながら照射する。
【０００８】
＜他の実施形態＞
ペルチェ電子冷却器を使用せず水冷だけの冷却でも可能である。照射部の温度はペルチェ電子冷却器がある場合に比べ高めに設定されＬＥＤ出力が制限される。さらに水冷ではなく空冷でも可能である。ペルチェ素子冷却器の発熱側は１９のヒートパイプにより熱流が冷却側に流れる。ヒートパイプに取り付けられた２０の銅製のフィンは２１のファンの吸引により２４の外気により冷却される。空冷の場合、ペルチェ素子がないヒートパイプによる直接冷却でも可能である。空冷ファンは電源起動に連動する。光源、ペルチェ素子電子冷却器、ファンなどは２３のケーブルにより電源供給され作動する。ペルチェ素子電子冷却器は光源の起動に連動する。操作は２２のホルダーを把持して照射する。
光源として小型の発振器である半導体レーザーでもよい。レーザーの場合１のＬＥＤ光源が半導体レーザー発振器となる。光源として黄色、赤などの複数の種類のＬＥＤでもよい。複数の種類の場合、単色よりより多くの着色色素に対応できる。
【実施例】
【０００９】
ＬＥＤは1個あたり４５０ナノメータの青色波長で１５００ｍｗの出力を有する。４個の青色ＬＥＤと白金温度センサーは熱伝導性接着剤によりマウスピース型の光照射装置にマウントされている。ＬＥＤの発熱、または歯または歯茎の発熱は最大仕事量８０ワットのペルチェ素子電子冷却器の冷却により除熱される。これらＬＥＤと白金温度センサーは熱伝導性のよい透光性シリコンゴムで充填され光照射部は防水の機密性を有している。温度センサーは歯面温度を反映する温度をモニターし、歯面の温度制御をしながら光照射を可能としている。歯面温度が安全な４２度Ｃを超えないような、例えば３０度Ｃに温度設定がされている。ＬＥＤ光源、温度センサーの電源ケーブル、センサーケーブルは耐水チューブで温度制御装置と光源電源に接続されている。
ＬＥＤ光源およびハンドピース型の光照射装置全体は熱伝導性が高いアルミニウム製であり、内部の冷却チャンバーが電子冷却器の発熱側を冷却する。冷却チャンバーにはグリセリン溶液のクーラントが循環されている。クーラントはラジエータ、ファンにより空冷される。温度制御器により設定温度を保つように電子冷却器、およびＬＥＤ照射のＯＮとＯＦＦを行う。ハンドピース型の光照射装置に覆って取り付けられるジェルパックは伸縮性のあるポリエチレンの薄膜材質からなり、内部に水性ジェルコンパートメントを有している。ジェルパックのジェルコンパートメントは水性ジェルが漏れないよう溶着シールされている。ジェルコンパートメントの水性ジェルは光を透過するカルボキシメチルセルロースナトリウムなどの増粘剤により低硬度のジェルパックを形成している。歯面および歯茎とジェルパックとの間に介在する透光水性ジェルは歯面を酸性に保ち歯面の汚れを浮き上がらせ、水とクエン酸を主成分に、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース、防腐剤であるメチルパラベンを成分とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ハンドピース型の光照射装置の外観図である。
【図２】ハンドピース型の光照射装置の透視図である。
【図３】ハンドピース型の光照射装置が口腔内に設置された様子である。
【図４】ジェルパックの外観図である。
【図５】ハンドピース型の光照射装置を稼働させるための電気、流体の系統図である。
【図６】ペルチェ素子電子冷却器を使用しない水冷のハンドピース型の光照射装置の透視図である。
【図７】ヒートパイプを使用した空冷のハンドピース型の光照射装置の透視図である。
【図８】ヒートパイプを使用しペルチェ素子電子冷却器を使用しない空冷のハンドピース型の光照射装置の透視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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